JP2004246146A - Image forming apparatus and cartridge - Google Patents
Image forming apparatus and cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004246146A JP2004246146A JP2003036680A JP2003036680A JP2004246146A JP 2004246146 A JP2004246146 A JP 2004246146A JP 2003036680 A JP2003036680 A JP 2003036680A JP 2003036680 A JP2003036680 A JP 2003036680A JP 2004246146 A JP2004246146 A JP 2004246146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- developer
- developing
- carrier
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 76
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 56
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 64
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 208000036829 Device dislocation Diseases 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0142—Structure of complete machines
- G03G15/0147—Structure of complete machines using a single reusable electrographic recording member
- G03G15/0152—Structure of complete machines using a single reusable electrographic recording member onto which the monocolour toner images are superposed before common transfer from the recording member
- G03G15/0173—Structure of complete machines using a single reusable electrographic recording member onto which the monocolour toner images are superposed before common transfer from the recording member plural rotations of recording member to produce multicoloured copy, e.g. rotating set of developing units
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
- G03G15/0121—Details of unit for developing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/01—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
- G03G2215/0167—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member
- G03G2215/0174—Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member plural rotations of recording member to produce multicoloured copy
- G03G2215/0177—Rotating set of developing units
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機あるいはレーザービームプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置、及び画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されるカートリッジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、多色画像形成においては、外部情報により形成された静電潜像を複数色の現像剤によって現像して、複数色の現像剤像(トナー像)を像担持体である感光体上にて順次形成し、この複数色のトナー像を用紙等の転写材上に順次あるいは一括して重ね合わせる手法が用いられている。
【0003】
このような多色画像形成装置において、例えば回転体(回転支持体)に、複数色の現像剤(トナー)、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン各色用の現像器を、その回転円周に沿って装着した回動型現像装置(ロータリ式現像装置)があり、回転体を回転させることにより、必要な現像器を順次像担持体たる感光体に対向する現像位置へ移動させて現像動作を行う、いわゆる回転現像方式が従来より提案及び実用化されている。
【0004】
こうした従来における画像形成装置を図8に示す。
【0005】
図8における画像形成装置は、現像手段22として、回転体(回転支持体)22xに複数の現像器22a、22b、22c、22dを搭載するロータリ式カラー画像形成装置である。そして、像担持体であるドラム状の感光体(感光ドラム)1、帯電手段としての帯電ローラ2、画像情報を与える露光器3、感光ドラム1上の静電潜像を顕像化する現像手段22、及び中間転写体24によって構成されている。
【0006】
現像手段22は回転体としてのロータリ22xの周方向に、イエロー現像器22a、マゼンタ現像器22b、シアン現像器22c、ブラック現像器22dを搭載し、ロータリ22xの回転により、これらの現像器を順次感光ドラム1に対向する位置に搬送し、各現像器に備えられた現像剤担持体8を感光ドラム1に当接させることで、順次各色のトナー像を形成し、それらを中間転写体24上に重畳して、重ね合わされた複合トナー像を紙等の転写材(記録媒体)Pに一括転写してフルカラー画像を得る。
【0007】
このようなロータリ式カラー画像形成装置は、従来から特許文献1等において開示されている。
【0008】
又、この種の画像形成装置では、例えば、特許文献2等に記載されているように、回転体の回転軸精度や組み付け精度等の問題によって、回転体の回転時に像担持体と現像手段が接触し損傷することを防ぐ目的から、非画像形成時には、現像手段を移動させて、現像剤担持体を像担持体から離間する必要がある。
【0009】
【特許文献1】
特開昭62−251772号公報
【特許文献2】
特開平11−167276号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来例における画像形成装置では、単色画像を連続印字する、回転体の回転を必要としない画像形成の場合にも、現像剤担持体を像担持体から離間させるために現像手段の移動を伴うため、不必要な画像形成時間を要した。
【0011】
しかし、単色画像を連続印字する非画像形成時において現像手段が移動せず、現像剤担持体の像担持体からの離間を行わなかった場合には、画像形成時間の短縮は可能となるが、常に像担持体と現像剤担持体が接触していることから現像剤の劣化が起こり、現像剤帯電量の低下による現像剤コボレや、現像剤の飛散が発生した。
【0012】
更には、現像剤担持体表面に対向して、現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材を有し、現像剤担持体と現像剤規制部材の各々にバイアスを印加する手段を有する画像形成装置においては、非画像形成時に像担持体からの現像剤担持体の離間を行わなかった場合に、像担持体に不必要な現像剤が転移する現像剤カブリが発生し、転写手段や転写材Pを汚してしまう場合があった。
【0013】
従って、本発明の目的は、複数の現像器を回転体に搭載させた現像手段を有し、フルカラー画像形成が可能な画像形成装置において、単色画像形成の際の、画像形成時間の短縮、及び現像剤コボレや現像剤カブリの発生の防止を実現して良好な画像が得られる画像形成装置及びそれに備えられたカートリッジを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置及びカートリッジにて達成される。要約すれば、第1の本発明は、表面に静電潜像を担持する像担持体と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、を具備し、該現像手段は、現像剤を収容した複数の現像器と、該複数の現像器を搭載する回転体と、前記複数の現像器それぞれに備えられた、現像剤を表面に担持し搬送する現像剤担持体と、にて構成され、現像剤を担持した前記現像剤担持体表面を前記像担持体表面に当接させて前記静電潜像を顕像化する画像形成装置において、
第一の画像形成において、前記現像手段は、前記回転体を回転させて、前記複数の現像器をひとつずつ順次前記像担持体に対向する位置に移動させ、前記像担持体との対向位置に移動した現像器に備えられた前記現像剤担持体を前記像担持体に対して当接及び離間させ、
第二の画像形成において、前記現像手段は、前記回転体の回転を、前記複数の現像器のうちのひとつを前記像担持体に対向させた位置に固定し、前記像担持体との対向位置の現像器に備えられた前記現像剤担持体を、非画像形成時において前記像担持体から当接及び離間させ、
前記第二の画像形成における前記像担持体に対向する前記現像剤担持体の離間距離である第二離間距離が、前記第一の画像形成における前記像担持体に対向する前記現像剤担持体の離間距離である第一離間距離より短いことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【0015】
第1の本発明の一実施態様によると、前記現像手段は、更に、前記現像剤担持体表面と対向し、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材にバイアスを印加する規制バイアス印加手段と、前記現像剤担持体にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、を有し、
前記現像剤担持体の表面移動中に、前記現像剤担持体の表面と前記現像剤規制部材との間の電位差が大きくなるタイミングが、非画像形成時に設けられる。
【0016】
第1の本発明の他の実施態様によると、現像剤を収容した1個以上の数の前記現像器が、前記回転体に着脱自在なカートリッジとして一体化される。
【0017】
第2の本発明は、現像剤を収容した1個以上の数の前記現像器を一体化して有し、第1の本発明の画像形成装置が有する前記回転体に着脱自在であることを特徴とするカートリッジを提供する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置及びカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【0019】
実施例1
図1は本実施例に係る画像形成装置の概略図である。本実施例における画像形成装置Mは、色の違った現像剤をそれぞれ収容した複数の現像器22a、22b、22c、22dを、回転体(ロータリ)22x周面に沿って搭載した現像手段22を備えた回転現像装置(ロータリ式現像装置)を採用した、所謂、ロータリ方式のカラー画像形成装置であり、像担持体である感光ドラム1、帯電手段としての帯電ローラ2、画像情報を与える露光器3、感光ドラム1上の静電潜像を顕像化する現像手段22、及び中間転写体24によって構成されている。
【0020】
現像手段22は、回転支持体としての回転体(ロータリ)22xが、複数の現像器であるイエロー現像器22a、マゼンタ現像器22b、シアン現像器22c、ブラック現像器22dを搭載して構成されており、それぞれの現像器内には、各々に色の異なる現像剤としてのトナー4が収容される。
【0021】
本実施例の画像形成装置Mは、下記に詳しく説明するように、電子写真方式のカラープリンタとされ、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等からの画像データを基にイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBkの4色に分解し、分解された画像データから上記構成部材により順次各色の現像剤像(トナー像)を形成し、それらを中間転写体24上に重ね合わせて紙等の転写材(記録媒体)Pに一括転写してフルカラー画像を得る。
【0022】
図2は、現像手段22が備えた、Y、M、C、Bkの現像剤(トナー)をそれぞれ収納した現像器22a、22b、22c、22dを示す構成図である。
【0023】
以下、本発明に係る実施例の説明を簡略化するためYトナーの現像器22aの構成を説明するが、他色の現像器22b、22c、22dも、トナーの色以外は同様の構成であり、構成部材も、現像器22aが有する現像ローラは現像ローラ8a、現像器22bが有する現像ローラ22b、というように表され、総称するときは、現像ローラ8、現像ブレード9、というように表される。
【0024】
図2に示す現像器22aは、現像剤として非磁性一成分のYトナーを収容し、感光ドラム1に現像剤担持体を接触させて現像を行う接触式現像器である。これにより高精細な現像が可能となる。本実施例では、こうした接触式現像器を採用したが、本発明は、現像剤担持体と像担持体が非接触で、現像剤の穂立ちによって現像動作を行う、ごく近い距離に近接する方式のものに対しても適用でき、本明細書では、「近接」、「接触」共に「当接」と称することとする。
【0025】
この現像器22aは、現像剤であるYトナー4aと、この現像剤を担持し、図中矢印e方向に回転しながら、現像剤を担持した表面を移動させ、感光ドラム1表面に搬送して現像を行う現像剤担持体である現像ローラ8aと、この現像ローラ8aにトナーを図中f方向に回転することによって供給するトナー供給手段としての供給ローラ12aと、現像ローラ8a上のトナー塗布量及び帯電量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード9aと、トナーを供給ローラ12aに供給すると共に撹拌する撹拌部材13aと、を備えている。
【0026】
現像ローラ8aは感光ドラム1に接触するので、衝撃を弱め現像剤の搬送性を有するゴム等の弾性ローラであることが望ましい。又、現像ブレード9aは、金属薄板にて構成され、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ8aに接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本発明においては、厚さ0.1mmのリン青銅薄板を用いた。
【0027】
図1における上記構成の画像形成装置においては、下記に説明するように、回転体22xによって、それぞれの色の現像剤を収容した、上記構成の現像器22a〜22dを、順次感光ドラム1に当接させて、カラー画像を形成するフルカラー画像形成と、回転支持体22xを回転させずに、4つの現像器22a〜22dのうちひとつだけを用いる単色画像形成と、が行われる。
【0028】
まず、ここでは画像形成装置の多色画像形成つまりフルカラー画像形成である、複数の現像器を使用した第一画像形成工程を説明する。
【0029】
画像形成装置Mは、像担持体としての光導電性の有機感光ドラム1を備え、矢印qの方向に回転駆動される。この感光ドラム1表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ2の芯金に不図示のバイアス印加手段よりバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。次に、第1色目のイエロー(Y)の画像データに応じて、露光器3によりON/OFF制御されたレーザビームにより走査露光が施され、明部電位として第1の静電潜像が形成される。
【0030】
このように形成された静電潜像は、現像手段22のロータリ22x内に装着された、図2に示した上記の構成の現像器によって可視化される。このロータリ22xは、第1色目のトナーとしてイエロー(Y)トナーが収容された第1の現像器22a、第2色目のトナーとしてマゼンタ(M)トナーが収容された第2の現像器22b、第3色目のトナーとしてシアン(C)トナーが収容された第3の現像器22c、第4色目のトナーとしてブラック(Bk)トナーが収容された第4の現像器22dを搭載して一体化した構成となっている。
【0031】
そして、フルカラー画像形成における非画像形成時、所謂「色間」に、こうしたロータリ22xで構成される現像手段22を矢印D方向に平行移動して、現像ローラ8を感光ドラム1から離間し、感光ドラム1対向位置P1に各色の現像器が、矢印rの方向に回転移動される。ここでは最初に感光ドラム1と対向した現像位置P1に位置した現像器22aは、所定の層厚に規制されたトナーを担持している現像剤担持体としての現像ローラ8aがモータ23により回転駆動され、現像手段22を感光ドラム1方向に移動し、それによって現像ローラ8aが感光ドラム1に当接し、この現像ローラ8aの芯金に現像バイアス電源19より所定のバイアスが印加されて、感光ドラム1上に形成されている第1の静電潜像の現像を行う。
【0032】
このように、先ず、第1の静電潜像は、第1色目のトナーとしてYトナーが収容された第1の現像器22aにより現像、可視化される。本実施例ではイメージ露光と反転現像とを組み合わせ、球形度の高い非磁性一成分トナーによる接触現像方法を用いる。ただし、この現像方法に限るものではない。
【0033】
この可視化された第1色目のトナー像は、第2の像担持体としての、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とから形成された中間転写体24とのニップ部である第1の転写部位において、中間転写体24の表面に静電転写(一次転写)される。
【0034】
中間転写体24は、通紙可能な最大転写材の長さよりも長い周長を有し、感光ドラム1に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラム1の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム1の回転方向に対して逆方向(各々図1の矢印sの方向で、接触部位では同方向)に回転駆動される。そして、前記のように感光ドラム1表面に形成されたトナー像は、中間転写体24のシリンダー部に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されることにより、中間転写体24表面に静電転写(一次転写)される。
【0035】
尚、一次転写が終了した感光ドラム1表面に残留するトナーは、クリーニング手段6によって除去され、次の第2の潜像形成に備える。
【0036】
引き続き同様な工程を、第2色のマゼンタ、第3色のシアン、第4色のブラックについて順次繰り返し、その都度、Mトナーにより現像された第2色目のトナー像、Cトナーにより現像された第3色目のトナー像、Bkトナーにより現像された第4色目のトナー像が順次中間転写体24表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。
【0037】
そして、前述したように各色画像形成間の色間において、現像手段22にて、現像手段22の移動による各色の現像ローラ8の感光ドラム1に対する当接及び離間動作、及び、回転体22xの次の現像器を感光ドラム1の対向位置に移動するための回転動作が行われる。
【0038】
中間転写体24に各色の複合トナー像が形成された後、中間転写体24表面に対して離間状態にあった転写ベルト18が所定の押圧力をもって中間転写体24表面に圧接、駆動回転される。前記転写ベルト18は、転写ローラ17が内包される。転写ローラ17に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されることにより、所定のタイミングで搬送されてくる転写材P表面に、中間転写体24表面に積層されているカラートナー像が一括転写(二次転写)され、この転写材Pは定着器7へと搬送される。転写材Pは、トナー像が定着器7にて永久画像として定着された後機外へと排出され、所望のカラープリント画像が得られる。
【0039】
又、二次転写が終了した中間転写体24表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体24表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング手段16により除去される。
【0040】
こうして第一画像形成工程としてのカラー画像形成工程においては、1色の画像形成毎に回転体22xを回転し、順次現像器22a〜22dに備えられた現像ローラ8を当接及び離間して画像形成を行う。
【0041】
本発明では、以上に説明した第一の画像形成としてのカラー画像形成に加えて、回転体の回転を止めて、ひとつの現像器22dを感光ドラム1の対向位置に固定して、第二画像形成としての単色画像形成を行う。
【0042】
次に、同画像形成装置における第二画像形成工程であるモノカラー画像形成工程について説明する。
【0043】
単色画像形成であるモノカラー画像形成工程は、モノカラー連続画像形成の非画像形成時であるn枚目の画像形成と(n+1)枚目の画像形成との間、所謂「紙間(画像形成間)」において、ロータリ22xの回転を行わずに、ブラック現像器22dのみで画像形成を行い、それ以外はカラー画像形成工程の際と同様に、一次転写、二次転写、像担持体と中間転写体のクリーニング工程を経る。尚、モノカラー画像形成する際に使用するトナーの色はブラックと限定されない。
【0044】
モノカラー画像形成の際にフルカラー画像形成と同様の現像手段の当接及び離間動作では、不必要な回転体の回転時間に応じた時間で行うため画像形成時間が長くなるが、現像手段の当接及び離間を行わないと、画像形成時間の短縮は可能となるが、常に像担持体と現像剤担持体が接触していることから現像剤の劣化が起こり、現像剤帯電量の低下による現像剤コボレや、現像剤の飛散が発生するといった問題が生じた。
【0045】
ここで、本発明では、モノカラー画像形成工程において、上記紙間において、現像手段22つまりは現像ローラ8dの感光ドラム1に対する当接及び離間動作を行い、且つ離間距離をフルカラー画像形成工程時よりも小さいものとした。
【0046】
尚、本発明における離間距離とは、現像手段22ごとロータリ22xが平行移動することにより、現像ローラ8dを現像位置から離間する離間動作が終了した時の感光ドラム1表面と対向する現像ローラ8d表面との最近接距離を言う。
【0047】
図3に、本実施例におけるフルカラーとモノカラー画像形成工程時のロータリ動作タイミングチャートを示す。
【0048】
図3によると、フルカラー画像形成時には、まず準備動作時に、回転体22xの回転により所定の現像器を現像位置P1に移動する。その後、順次画像形成を行う色間(非画像形成時)で、ロータリ22を平行移動し、フルカラー画像形成時の離間距離である第一離間距離を5.0mm離間した後、ロータリ22xの回転移動を行い、再度当接を行う。
【0049】
一方のモノカラー画像形成時には、準備動作により所定の現像器を現像位置に回転移動した後、連続する画像形成の紙間(非画像形成時)にロータリ22xを第二離間距離としての0.5mm離間した後、ロータリ22xの回転移動を行わずに再度当接を行う。
【0050】
これによって、モノカラー画像形成時はロータリ当接及び離間時間と回転時間の短縮が図れ、画像出力スピードを上げることが出来る。
【0051】
表1はフルカラー及びモノカラー画像形成時のロータリ22x離間距離を振った場合の問題点をまとめたものである。表中、○:画像が良好に形成された状態、△:軽度のトナー飛散が発生した状態、×:ドラム損傷、紙間短縮不十分、トナー劣化等の不都合が発生した状態、を示している。
【0052】
【表1】
【0053】
表1によると、フルカラー時は、3.0mmまで離間しないとロータリ22x回転時に現像手段22と感光ドラム1が接触し、ドラム1損傷によるトナーカブリ、画像汚れ等の画像不良が発生した。
【0054】
一方、モノカラー時の紙間ではロータリ22x回転を行わないことから、ドラム1損傷による画像不良は発生しない。ただし、2.0mm以上離間した場合には離間動作によって紙間の短縮が不十分となり、画像出力のスピードアップに対して効果が得られなかった。
【0055】
又、離間距離を0.1mm未満(離間せず)とした場合には紙間の短縮は十分に図れるものの、長期に渡って使用していくとトナー劣化に起因するコボレやトナー飛散が発生し、転写ローラ17や転写材Pを汚す問題が発生した。離間距離を0.1〜0.5mm未満とした場合には、軽微なレベルのトナー飛散が現像ローラ8d付近で発生したが画像不良には至らなかった。
【0056】
この時に生じるトナー劣化は、現像器22dを十分に離間させず現像ローラ8d上のトナーが常に感光ドラム1と接する場合に、感光ドラム1及び現像ローラ8dとの摺擦で発生し、更に長期に渡って使用することで完全に離間する場合と比べてトナー劣化が促進していると考えられる。尚、本実施例における現像ローラ8d上のトナー層厚は約0.05mmである。
【0057】
又、同じくこの時に生じるトナー飛散は、感光ドラム1の電場に対して電荷を持つトナーが至近距離にあることで、現像ローラ8dからトナーが飛散したと考えられる。尚、本実施例における紙間の感光ドラム電位は0V、現像バイアス印加0V、トナー帯電量は−80μC/gとし、離間中も現像ローラ8dを回転させ続けた。
【0058】
そこで、離間距離を0.5mm以上とした場合には、ロータリー方式のカラー画像形成装置における機械公差を含めて、十分にロータリ離間距離を保つことが出来る。
【0059】
以上の結果から、本実施例においては、フルカラー時のロータリ離間距離を3.0mm以上とし、モノカラー時のロータリ離間距離は0.1〜1.5mmに設定する。更にはモノカラー時のロータリ離間距離は0.5mm以上であることが望ましい。ただし、フルカラー時の離間距離は使用する現像容器の形状により変えることが出来る。又、モノカラー時の離間距離も1.5mmまでに限るものではなく、所望する画像出力スピードによって自由に選ぶことが出来る。
【0060】
以上述べたように、ロータリ式カラー画像形成装置において、単色画像形成時の紙間にロータリの当接及び離間動作を行い、且つ離間距離を多色現像を行う場合よりも小さいものとした。また単色画像形成時の現像手段の離間距離を、少なくとも現像ローラに担持されたトナーの層厚以上とした。更には単色画像形成時の、現像手段の離間距離は500μm以上が望ましい。
【0061】
上記構成により、単色画像形成時の非画像形成時時間の短縮が可能となり、画像出力スピードの機能性を上げることが可能となる。又、多色画像形成時には、回転体の回転により像担持体と現像手段が接触することを防止する。更にはトナー飛散やトナー劣化によるコボレの発生を防止して、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することが可能となる。
【0062】
以上の画像形成装置において、現像器に収容される現像剤の色や種類、数等は特に限定されず、現像器の形状や攪拌部材の数等もこれに限るものではない。
【0063】
実施例2
図4により本実施例の詳細を説明する。尚、実施例1と共通の部分に関しては同一番号を使用し、説明を省略する。
【0064】
図4に示すように、本実施例の画像形成装置は、実施例1の構成に加えて、現像器22a、22b、22c、22d内の現像ローラ8にバイアスを印加する現像バイアス印加手段である現像バイアス電源19、又、現像器22a、22b、22c、22d内の現像ブレード9にバイアスを印加する手段である規制(ブレード)バイアス電源20、そして、現像バイアス電源19及びブレードバイアス電源20のバイアス印加タイミングを制御するバイアス制御部21を備えている。
【0065】
尚、各々の現像器22a〜22dの構成は、図2に示すものと同様である。
【0066】
本実施例では、図1に示される実施例1の画像形成装置に対し、現像剤担持体である現像ローラ8及び現像剤規制部材である現像ブレード9の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段19、20を有し、現像ローラ8の回転中における、現像ローラ8と現像ブレード9の電位関係において、非画像形成時において電位差を付加するタイミングを有することを特徴とする。
【0067】
図5は本実施例における第一画像形成であるフルカラー画像形成時の現像シーケンスを示す図である。また、図6は本実施例における第二画像形成であるモノカラー画像形成時の現像シーケンスを示す図である。
【0068】
図5に示すフルカラー画像形成時は、図中の準備動作及び色間と呼ばれる非画像形成時において、ブレードバイアス電源20で−500V、現像バイアス電源で0Vのバイアスを印加する。よって、現像ブレード9aと現像ローラ8aとの電位関係において、500Vの電位差が生じる。
【0069】
又、画像形成時において、現像バイアス電源・ブレードバイアス電源19、20ともに−300Vのバイアスを印加し、略同電位とする。
【0070】
尚、色間においてなされるロータリ22xの回転及び離間の制御は実施例1のフルカラー画像形成時と同様である。又、本実施例におけるトナーの帯電量も実施例1と同様に−80μC/gとした。
【0071】
このように、非画像形成時に現像バイアス電源19とブレードバイアス電源20に電位差を設ける目的は、静電凝集トナー及びトナーに添付される微粉体の現像ブレード9aへの付着防止である。
【0072】
即ち、現像ローラ8と現像ブレード9に印加するバイアスを略同電位か或いは電位差を設けて画像形成時と非画像形成時とにおいて常に一定とした場合は、トナーや微粉体の帯電量のバラツキから現像ブレード9に付着し、現像ローラ8上の担持トナーを乱してスジ状の画像が発生する。これを防止するため、画像形成時には電位差を設けずに、非画像時において、現像ブレード9と現像ローラ8に電位差を設けることで、現像ブレード9に付着したトナーや微粉体を静電的に清掃する。特に、現像ブレード9にトナー帯電極性と同極性側に電位差を設けることが効果的である。これにより長期間にわたって良好な画像形成が可能となる。
【0073】
尚、前記非画像形成時に設ける電位差はこれに限るものではなく、60〜600Vの範囲で自由に選択可能である。また電位差を設ける頻度、及び時間に関してもこれに限るものではない。
【0074】
一方、図6に示す第二の画像形成であるモノカラー画像形成時には、フルカラー画像形成時と同様に準備動作及び紙間と呼ばれる非画像形成時において、ブレードバイアス電源20で−500V、現像バイアス電源19で0Vのバイアスを印加する。
【0075】
又、画像形成時においては、現像バイアス電源19・ブレードバイアス電源20ともに−300Vのバイアスを印加し、略同電位とする。又、ロータリ22xの回転及び現像ローラ8の感光ドラム1からの当接及び離間動作の制御は、実施例1のモノカラー画像形成時と同様である。これによってフルカラー時と同様に現像ブレード19へのトナー及び微粉体の付着を防止し、長期間に渡って良好な画像形成が可能となる。
【0076】
ここで、紙間でブレードバイアス電源19よりバイアスを印加した場合、ロータリ22xの離間距離によっては感光ドラム1の非画像部への現像剤カブリが懸念される。表2は、本実施例においてロータリの離間距離を振った場合の影響を見たものである。ここで、表中、○:画像が良好に形成された状態、△:軽度のカブリ、トナー飛散が発生した状態、×:カブリ、紙間短縮不十分、トナー劣化等の不都合が発生した状態、を示している。
【0077】
【表2】
【0078】
表2によると、フルカラー時には、ロータリ22xの回転による現像器22a〜22dの切り替えが行われるため、現像剤カブリは発生しない。ただし離間距離が3.0mm未満において現像手段22と感光ドラム1が接触し、感光ドラム1が損傷した。
【0079】
モノカラー時においては、紙間においてロータリ22xを十分離間しない場合に、トナー劣化によるコボレとブレードバイアス印加による感光ドラム1上のトナーカブリが発生し、転写ローラ17や転写材Pを汚す問題が発生した。又、第一離間距離を0.1〜0.3mmとして離間した場合にも軽微で画像不良には至らないレベルのカブリの悪化とトナー飛散が発生した。これらの結果は、紙間においてブレードバイアスを印加することでより、トナーが感光ドラム1方向に転移する力を受けるためである。ただし、画像形成装置の機械公差を考慮して0.5mm以上ロータリ22xを離間した場合には、これらの問題が発生することは無かった。
【0080】
これらの結果から、本実施例において、フルカラー時の第一離間距離を3.0mm以上に設定する。更にはモノカラー時の第二離間距離は0.5mm以上であることが望ましい。
【0081】
尚、フルカラー時の離間距離は使用する現像容器の形状等により変えることが出来る。又、モノカラー時の離間距離も1.5mm以下としたが、所望する画像出力スピードによって自由に選ぶことが出来る。
【0082】
以上述べたように、現像剤担持体である現像ローラ8及び現像剤規制部材である現像ブレード9の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段19、20を有し、現像ローラ8の回転中における、現像ローラ8と現像ブレード9との電位関係が、非画像形成時の一部において電位差を有するロータリ式カラー画像形成装置においても、単色画像形成時の紙間にロータリ22xの当接及び離間動作を行い、且つ第二離間距離を多色現像を行う場合よりも小さいものとした。そして単色画像形成時の現像手段22の離間距離を、少なくとも現像ローラ8dに担持されたトナーの層厚以上とした。更には単色画像形成時の、現像手段22の離間距離は500μm以上が望ましい。
【0083】
この構成により、単色画像形成時の非画像形成時時間の短縮が可能となり、画像出力スピードの機能性を上げることが可能となる。又、多色画像形成時には、回転体の回転により像担持体と現像手段が接触することを防止する。更にはトナー飛散やトナー劣化によるコボレの発生、長期間の使用における現像ブレードへのトナー等の付着を防止して良好な画像が得られる画像形成装置を提供することが可能となる。
【0084】
実施例3
第3の実施例について説明する。
【0085】
図7に、本発明に係るカートリッジの断面図を示す。
【0086】
尚、実施例1と同一部位に関しては、同一の符号として詳細の説明を省略する。
【0087】
本実施例の特徴とするところは、上述の実施例1及び実施例2で説明したものと同様の構成の現像器22a、22b、22c、22dをカートリッジ容器99’に一体構成として組み込んで、画像形成装置本体に対して着脱自在なカートリッジ99を構成する点にある。
【0088】
尚、同図に示すカートリッジ99は、トナー4、現像ローラ8、現像ブレード9、供給ローラ12、撹拌部材13を一体化して構成されている。
【0089】
上記カートリッジをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用意し、第1の実施例及び第2の実施例の画像形成装置に着脱自在に構成することで、ユーザビリティとメンテナンス性に優れ、トナー飛散やトナー劣化によるコボレの発生、長期間の使用における現像ブレード9へのトナー等の付着を防止して良好な画像が得られる。
【0090】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、現像剤を収容し、現像剤を担持した表面を移動させて、現像剤を搬送する現像剤担持体を備えた複数の現像器と、回転して複数の現像器を移動させる回転体と、にて構成される現像手段を有する画像形成装置において、第一の画像形成において、回転体を回転させて、複数の現像器をひとつずつ順次像担持体と対向する位置に移動させ、像担持体との対向位置に移動した現像器に備えられた現像剤担持体を像担持体と当接及び離間させて、静電潜像を顕像化し、第二の画像形成において、回転体を回転させずに、複数の現像器のうちのひとつを像担持体に対向させ、像担持体との対向位置の現像器に備えられた現像剤担持体を、非画像形成時において像担持体と当接及び離間させ、画像形成時において静電潜像を顕画像化し、第二の画像形成における像担持体に対向する現像剤担持体の離間距離である第二離間距離が第一の画像形成における像担持体に対向する現像剤担持体の離間距離である第一離間距離より短い画像形成装置及びそれに備えられるカートリッジであるので、第二画像形成とされる単色画像形成時の非画像形成時時間の短縮が可能となり、機能性を上げることが可能となる。又、第一の画像形成とされる多色画像形成時には、回転体の回転により像担持体と現像手段が接触することを防止する。更には、常に現像剤カブリの発生を防止して、良好な画像が得られる。
【0091】
又、更に、現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材の各々にバイアスを印加するバイアス印加手段と、を有し、現像剤担持体の表面移動中に、現像剤担持体の表面と現像剤規制部材との間の電位差が広がるタイミングが、非画像形成時に設けられることにより、第一画像形成である多色画像形成時には、現像スジ等の画像不良を防止し長期にわたって良好な画像が得られる画像形成装置及びそれを備えたカートリッジを提供することが可能となる。
【0092】
又、現像手段の少なくとも現像器を一体構成とし、カートリッジとして画像形成装置に着脱自在に構成されることにより、単色画像形成時における時間短縮を実現し、良好な画像が得られる画像形成装置において、ユーザビリティやメンテナンス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る現像器の一例を示す概略構成図である。
【図3】本発明に係る第一画像形成と第二画像形成時における回転体の回転及び当接及び離間動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図4】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図5】本発明に係る第一の画像形成における回転体の回転、当接及び離間動作と、現像バイアス電源、ブレードバイアス電源の各動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明に係る第二の画像形成における回転体の回転、当接及び離間動作と、現像バイアス電源、ブレードバイアス電源の各動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図7】本発明に係るカートリッジの一例を示す断面図である。
【図8】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体)
4 トナー(現像剤)
8 現像ローラ(現像剤担持体)
9 現像ブレード(現像剤規制部材)
19 現像バイアス電源(バイアス印加手段)
20 ブレードバイアス電源(バイアス印加手段)
21 バイアス制御部
22 現像手段
22a、22b、22c、22d 現像器
22x ロータリ(回転体)
99 カートリッジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a copying machine or a laser beam printer, and a cartridge detachably mounted to an image forming apparatus main body.
[0002]
[Prior art]
Generally, in multicolor image formation, an electrostatic latent image formed by external information is developed by a developer of a plurality of colors, and a developer image (toner image) of a plurality of colors is formed on a photoconductor as an image carrier. In this method, the toner images of a plurality of colors are sequentially or collectively superimposed on a transfer material such as paper.
[0003]
In such a multicolor image forming apparatus, for example, a developer (toner) of a plurality of colors, for example, a developing device for each color of black, yellow, magenta, and cyan is provided on a rotating body (rotating support) on a rotating circumference thereof. There is a rotary type developing device (rotary type developing device) mounted along, and by rotating a rotating body, necessary developing units are sequentially moved to a developing position opposed to a photoconductor as an image carrier to perform a developing operation. A so-called rotary development system has been proposed and put into practical use.
[0004]
FIG. 8 shows such a conventional image forming apparatus.
[0005]
The image forming apparatus in FIG. 8 is a rotary color image forming apparatus in which a plurality of developing
[0006]
The developing
[0007]
Such a rotary type color image forming apparatus has been disclosed in
[0008]
In this type of image forming apparatus, for example, as described in
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-62-251772
[Patent Document 2]
JP-A-11-167276
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus in the above-described conventional example, even in the case of performing continuous printing of a single-color image and forming an image that does not require rotation of a rotating body, a developing unit for separating a developer carrying body from an image carrying body is used. Unnecessary image forming time was required due to the movement.
[0011]
However, when the developing unit does not move at the time of non-image formation for continuous printing of a single color image and the developer carrier is not separated from the image carrier, the image forming time can be reduced, Since the image carrier and the developer carrier were always in contact with each other, the deterioration of the developer occurred, and the developer charged was reduced and the developer was scattered and the developer was scattered.
[0012]
Furthermore, a means for regulating the amount of the developer on the developer carrying member opposite to the surface of the developer carrying member, and applying a bias to each of the developer carrying member and the developer regulating member. In the image forming apparatus having the above, when the developer carrier is not separated from the image carrier at the time of non-image formation, developer fog in which unnecessary developer is transferred to the image carrier occurs, and transfer is performed. There have been cases where the means and the transfer material P are soiled.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that has a developing unit in which a plurality of developing units are mounted on a rotating body and is capable of forming a full-color image, to reduce the image forming time when forming a single-color image, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a good image by preventing the occurrence of developer bleeding and developer fog, and a cartridge provided therein.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by an image forming apparatus and a cartridge according to the present invention. In summary, a first aspect of the present invention includes an image carrier that carries an electrostatic latent image on a surface thereof, and a developing unit that visualizes the electrostatic latent image, wherein the developing unit includes a developer A plurality of developing devices accommodating the plurality of developing devices, a rotating body mounted with the plurality of developing devices, and a developer carrying member provided on each of the plurality of developing devices, for carrying and transporting a developer on a surface. In the image forming apparatus to visualize the electrostatic latent image by contacting the surface of the developer carrying member carrying the developer with the surface of the image carrying member,
In the first image formation, the developing unit rotates the rotating body to move the plurality of developing devices one by one to a position facing the image carrier one by one, and to a position facing the image carrier. The developer carrier provided in the moved developing device is brought into contact with and separated from the image carrier,
In the second image forming, the developing unit fixes the rotation of the rotating body at a position where one of the plurality of developing devices is opposed to the image carrier, and a position facing the image carrier. The developer carrier provided in the developing device is brought into contact with and separated from the image carrier during non-image formation,
A second separation distance, which is a separation distance of the developer carrier facing the image carrier in the second image formation, is a distance between the developer carrier facing the image carrier in the first image formation. An image forming apparatus is provided which is shorter than a first separation distance that is a separation distance.
[0015]
According to one embodiment of the first aspect of the present invention, the developing unit further includes a developer regulating member that faces the developer carrier and regulates an amount of a developer on the developer carrier; Regulating bias applying means for applying a bias to the developer regulating member, and a developing bias applying means for applying a bias to the developer carrier,
A timing at which the potential difference between the surface of the developer carrier and the developer regulating member increases during the movement of the surface of the developer carrier during non-image formation.
[0016]
According to another embodiment of the first aspect of the present invention, one or more developing devices containing a developer are integrated with the rotating body as a detachable cartridge.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, at least one or more of the developing devices accommodating a developer are integrally provided, and are detachable from the rotating body of the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention. Is provided.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the image forming apparatus and the cartridge according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0019]
Example 1
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus M according to the present embodiment includes a developing
[0020]
The developing
[0021]
As described in detail below, the image forming apparatus M according to the present embodiment is an electrophotographic color printer, and uses yellow Y, magenta M, and cyan based on image data from a personal computer or a workstation (not shown). C and black Bk are separated into four colors, and from the separated image data, developer images (toner images) of the respective colors are sequentially formed by the above-mentioned constituent members, and these are superimposed on the
[0022]
FIG. 2 is a configuration diagram showing the developing
[0023]
Hereinafter, the configuration of the developing
[0024]
The developing
[0025]
The developing
[0026]
Since the developing
[0027]
In the image forming apparatus having the above-described configuration in FIG. 1, as described below, the developing
[0028]
First, a first image forming process using a plurality of developing units, which is a multi-color image forming, that is, a full-color image forming of the image forming apparatus, will be described.
[0029]
The image forming apparatus M includes a photoconductive organic
[0030]
The electrostatic latent image thus formed is visualized by the developing unit having the above-described configuration shown in FIG. The rotary 22x includes a
[0031]
Then, during non-image formation in full-color image formation, the developing means 22 composed of the rotary 22x is moved in the direction of arrow D in a so-called “color space” to separate the developing
[0032]
As described above, first, the first electrostatic latent image is developed and visualized by the first developing
[0033]
The visualized toner image of the first color is a nip portion between an
[0034]
The
[0035]
The toner remaining on the surface of the
[0036]
Subsequently, the same process is sequentially repeated for the second color magenta, the third color cyan, and the fourth color black, and each time, the second color toner image developed with the M toner and the second color toner image developed with the C toner A color toner image is formed by sequentially transferring and laminating the third color toner image and the fourth color toner image developed with the Bk toner on the surface of the
[0037]
Then, as described above, between the colors between the respective color image formations, the developing means 22 causes the developing
[0038]
After the composite toner image of each color is formed on the
[0039]
Further, the toner remaining on the surface of the
[0040]
In this manner, in the color image forming step as the first image forming step, the rotating
[0041]
In the present invention, in addition to the above-described color image formation as the first image formation, the rotation of the rotator is stopped, and one developing
[0042]
Next, a monocolor image forming step, which is a second image forming step in the image forming apparatus, will be described.
[0043]
In the monocolor image forming process of forming a single color image, the so-called “sheet interval (image forming)” is performed between the nth image forming and the (n + 1) th image forming during non-image forming of the monocolor continuous image forming. ), The image formation is performed only by the black developing
[0044]
In the same contact and separation operations of the developing means as in full-color image formation when forming a mono-color image, the image forming time is lengthened because the time is taken according to the unnecessary rotation time of the rotating body. If the contact and separation are not performed, the image forming time can be shortened, but the developer is deteriorated because the image carrier and the developer carrier are always in contact, and the development due to a decrease in the developer charge amount is caused. There has been a problem that the developer is disturbed and the developer is scattered.
[0045]
Here, in the present invention, in the mono-color image forming step, the developing
[0046]
Note that the separation distance in the present invention refers to the surface of the developing roller 8d opposed to the surface of the
[0047]
FIG. 3 shows a timing chart of the rotary operation in the full-color and mono-color image forming steps in the present embodiment.
[0048]
According to FIG. 3, at the time of full-color image formation, a predetermined developing device is moved to the developing position P1 by rotating the
[0049]
On the other hand, at the time of monocolor image formation, a predetermined developing device is rotated and moved to a development position by a preparatory operation, and then the rotary 22x is set to 0.5 mm as a second separation distance between sheets of continuous image formation (at the time of non-image formation). After the separation, the contact is performed again without rotating the rotary 22x.
[0050]
As a result, during monocolor image formation, the rotary contact and separation times and the rotation time can be reduced, and the image output speed can be increased.
[0051]
Table 1 summarizes the problems when the rotary 22x separation distance is varied during full-color and mono-color image formation. In the table, ○: a state in which an image was formed well, Δ: a state in which slight toner scattering occurred, ×: a state in which inconveniences such as damage to the drum, insufficient shortening of the paper interval, and toner deterioration occurred. .
[0052]
[Table 1]
[0053]
According to Table 1, in the full color mode, the developing
[0054]
On the other hand, since the rotary 22x is not rotated between the papers in the case of the monochrome printing, the image defect due to the damage of the
[0055]
When the separation distance is less than 0.1 mm (no separation), the paper interval can be sufficiently shortened, but if used over a long period of time, the toner may be damaged and the toner may be scattered or scattered. In addition, there is a problem that the
[0056]
The toner deterioration that occurs at this time occurs when the toner on the developing roller 8d is always in contact with the
[0057]
Also, it is considered that the toner scattering generated at this time is that the toner having an electric charge is at a short distance to the electric field of the
[0058]
Therefore, when the separation distance is 0.5 mm or more, the rotary separation distance can be sufficiently maintained including the mechanical tolerance in the rotary type color image forming apparatus.
[0059]
From the above results, in this embodiment, the rotary separation distance in full color is set to 3.0 mm or more, and the rotary separation distance in mono color is set to 0.1 to 1.5 mm. Further, it is desirable that the rotary separation distance in the case of monocolor is 0.5 mm or more. However, the separation distance in full color can be changed depending on the shape of the developing container used. Further, the separation distance in the case of monocolor is not limited to 1.5 mm, but can be freely selected according to a desired image output speed.
[0060]
As described above, in the rotary-type color image forming apparatus, the rotary contact and separation operations are performed between sheets during the formation of a single-color image, and the separation distance is smaller than that in the case of performing multi-color development. In addition, the separation distance of the developing unit at the time of forming a monochromatic image was set to be at least the layer thickness of the toner carried on the developing roller. Further, it is desirable that the separation distance of the developing means in forming a monochromatic image is 500 μm or more.
[0061]
With the above configuration, it is possible to reduce the time during non-image formation when forming a single-color image, and to increase the functionality of the image output speed. Further, at the time of forming a multicolor image, it is possible to prevent the image carrier and the developing means from coming into contact with each other due to the rotation of the rotating body. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus that can obtain a good image by preventing the occurrence of skewing due to toner scattering and toner deterioration.
[0062]
In the above-described image forming apparatus, the color, type, number, and the like of the developer contained in the developing device are not particularly limited, and the shape of the developing device, the number of stirring members, and the like are not limited thereto.
[0063]
Example 2
This embodiment will be described in detail with reference to FIG. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0064]
As shown in FIG. 4, the image forming apparatus according to the present embodiment is a developing bias applying unit that applies a bias to the developing
[0065]
The configuration of each of the developing
[0066]
In this embodiment, a
[0067]
FIG. 5 is a diagram illustrating a development sequence at the time of forming a full-color image, which is the first image formation in the present embodiment. FIG. 6 is a view showing a developing sequence at the time of forming a mono-color image, which is the second image formation in this embodiment.
[0068]
In the full-color image formation shown in FIG. 5, a bias of -500 V is applied by the blade
[0069]
During image formation, a bias of -300 V is applied to both the developing bias power supply and the blade
[0070]
The rotation and separation of the rotary 22x between colors are controlled in the same manner as in the first embodiment when a full-color image is formed. Further, the charge amount of the toner in this embodiment was set to −80 μC / g as in the first embodiment.
[0071]
The purpose of providing a potential difference between the developing
[0072]
That is, when the bias applied to the developing
[0073]
The potential difference provided during the non-image formation is not limited to this, and can be freely selected in the range of 60 to 600V. Further, the frequency and time for providing the potential difference are not limited thereto.
[0074]
On the other hand, during the mono-color image formation as the second image formation shown in FIG. 6, during the preparatory operation and the non-image formation called the sheet interval, the blade
[0075]
Further, during image formation, a bias of -300 V is applied to both the developing
[0076]
Here, when a bias is applied between the sheets by the blade
[0077]
[Table 2]
[0078]
According to Table 2, at the time of full color, since the developing
[0079]
In the case of the mono-color printing, if the rotary 22x is not sufficiently separated between the papers, the toner is deteriorated and toner fogging on the
[0080]
From these results, in this embodiment, the first separation distance in full color is set to 3.0 mm or more. Further, it is desirable that the second separation distance in the case of monocolor is 0.5 mm or more.
[0081]
The separation distance in full color can be changed depending on the shape of the developing container used. In addition, the separation distance in the case of mono color is set to 1.5 mm or less, but can be freely selected according to a desired image output speed.
[0082]
As described above, the biasing means 19 and 20 for applying a bias to each of the developing
[0083]
With this configuration, it is possible to reduce the time during non-image formation when forming a single-color image, and to increase the functionality of the image output speed. Further, at the time of forming a multicolor image, it is possible to prevent the image carrier and the developing means from coming into contact with each other due to the rotation of the rotating body. Further, it is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing toner from being scattered or deteriorating due to toner deterioration and preventing toner or the like from adhering to the developing blade during long-term use, thereby obtaining a good image.
[0084]
Example 3
A third embodiment will be described.
[0085]
FIG. 7 shows a sectional view of the cartridge according to the present invention.
[0086]
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the detailed description is omitted.
[0087]
This embodiment is characterized in that the developing
[0088]
The
[0089]
The cartridges are prepared in yellow, magenta, cyan, and black colors, and are configured to be detachably attached to the image forming apparatuses according to the first and second embodiments. A good image can be obtained by preventing the occurrence of erosion due to deterioration and the adhesion of toner and the like to the developing blade 9 during long-term use.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a plurality of developing devices each including a developer carrying body that accommodates a developer, moves the surface carrying the developer, and conveys the developer, and rotates the plurality of developing devices. In an image forming apparatus having a developing unit configured to move a developing unit, a rotating unit is rotated in the first image formation, and a plurality of developing units are sequentially opposed to the image carrier one by one. The developer carrier provided in the developing device moved to a position facing the image carrier is brought into contact with and separated from the image carrier, and the electrostatic latent image is visualized to form a second image. In image formation, without rotating the rotating body, one of the plurality of developing devices is opposed to the image carrier, and the developer carrier provided in the developing device at a position facing the image carrier is subjected to non-image forming. During image formation, it is brought into contact with and separated from the image carrier, and during image formation, The second separation distance, which is the separation distance of the developer carrier facing the image carrier in the second image formation, is the separation distance of the developer carrier facing the image carrier in the first image formation. The image forming apparatus is shorter than the first separation distance and the cartridge provided in the image forming apparatus. Therefore, it is possible to reduce the time during non-image formation when forming a single color image as the second image formation, and to improve the functionality. It becomes. Further, at the time of forming a multicolor image as the first image formation, it is possible to prevent the rotation of the rotator from contact between the image carrier and the developing means. Further, the occurrence of developer fogging is always prevented, and a good image is obtained.
[0091]
The image forming apparatus further includes a developer regulating member that regulates an amount of the developer on the developer carrier, and a bias applying unit that applies a bias to each of the developer carrier and the developer regulating member. During the movement of the surface of the body, the timing at which the potential difference between the surface of the developer carrying member and the developer regulating member spreads is provided during non-image formation. It is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing image defects such as streaks and obtaining a good image over a long period of time, and a cartridge including the same.
[0092]
Further, at least the developing device of the developing means is integrally configured, and is configured to be detachably attached to the image forming apparatus as a cartridge, thereby realizing a reduction in time at the time of forming a single color image, and in an image forming apparatus capable of obtaining a good image. Usability and maintainability are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a developing device according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart illustrating an example of rotation, contact, and separation operations of a rotator during first image formation and second image formation according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing an example of rotation, contact and separation operations of a rotating body, and operations of a developing bias power supply and a blade bias power supply in the first image formation according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing an example of rotation, contact, and separation operations of a rotator, and operations of a developing bias power supply and a blade bias power supply in the second image formation according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing an example of the cartridge according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1. Photosensitive drum (image carrier)
4 Toner (developer)
8 Developing roller (developer carrier)
9 Developing blade (developer regulating member)
19 Development bias power supply (bias applying means)
20 Blade bias power supply (bias applying means)
21 Bias control unit
22 Developing means
22a, 22b, 22c, 22d Developer
22x rotary (rotating body)
99 cartridges
Claims (7)
第一の画像形成において、前記現像手段は、前記回転体を回転させて、前記複数の現像器をひとつずつ順次前記像担持体に対向する位置に移動させ、前記像担持体との対向位置に移動した現像器に備えられた前記現像剤担持体を前記像担持体に対して当接及び離間させ、
第二の画像形成において、前記現像手段は、前記回転体の回転を、前記複数の現像器のうちのひとつを前記像担持体に対向させた位置に固定し、前記像担持体との対向位置の現像器に備えられた前記現像剤担持体を、非画像形成時において前記像担持体から当接及び離間させ、
前記第二の画像形成における前記像担持体に対向する前記現像剤担持体の離間距離である第二離間距離が、前記第一の画像形成における前記像担持体に対向する前記現像剤担持体の離間距離である第一離間距離より短いことを特徴とする画像形成装置。An image carrier that carries an electrostatic latent image on a surface thereof; and a developing unit that visualizes the electrostatic latent image, the developing unit comprising: a plurality of developing devices containing a developer; And a developer carrier provided on each of the plurality of developing devices, the developer carrier carrying and transporting the developer on the surface thereof. An image forming apparatus that visualizes the electrostatic latent image by bringing a body surface into contact with the image carrier surface,
In the first image formation, the developing unit rotates the rotating body to move the plurality of developing devices one by one to a position facing the image carrier one by one, and to a position facing the image carrier. The developer carrier provided in the moved developing device is brought into contact with and separated from the image carrier,
In the second image forming, the developing unit fixes the rotation of the rotating body at a position where one of the plurality of developing devices is opposed to the image carrier, and a position facing the image carrier. The developer carrier provided in the developing device is brought into contact with and separated from the image carrier during non-image formation,
A second separation distance, which is a separation distance of the developer carrier facing the image carrier in the second image formation, is a distance between the developer carrier facing the image carrier in the first image formation. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is shorter than a first separation distance that is a separation distance.
前記現像剤担持体の表面移動中に、前記現像剤担持体の表面と前記現像剤規制部材との間の電位差が大きくなるタイミングが、非画像形成時に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載の画像形成装置。The developing unit further includes a developer regulating member that faces the developer carrier and regulates an amount of developer on the developer carrier, and a regulating bias applying unit that applies a bias to the developer regulating member. And a developing bias applying means for applying a bias to the developer carrier,
The timing when the potential difference between the surface of the developer carrier and the developer regulating member increases during the movement of the surface of the developer carrier is provided during non-image formation. 5. The image forming apparatus according to any one of items 4.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003036680A JP4298316B2 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Image forming apparatus |
US10/775,082 US7068966B2 (en) | 2003-02-14 | 2004-02-11 | Image forming apparatus operable in two image formation modes using either one developing device or a plurality of developing devices |
CNB2004100042566A CN100357835C (en) | 2003-02-14 | 2004-02-16 | Image forming apparatus |
US11/325,307 US7158740B2 (en) | 2003-02-14 | 2006-01-05 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003036680A JP4298316B2 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Image forming apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004246146A true JP2004246146A (en) | 2004-09-02 |
JP2004246146A5 JP2004246146A5 (en) | 2008-09-18 |
JP4298316B2 JP4298316B2 (en) | 2009-07-15 |
Family
ID=33021701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003036680A Expired - Fee Related JP4298316B2 (en) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Image forming apparatus |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7068966B2 (en) |
JP (1) | JP4298316B2 (en) |
CN (1) | CN100357835C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016051097A (en) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7292806B2 (en) * | 2004-03-05 | 2007-11-06 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and an image forming method using a plurality of monochromatic developer cartridges |
JP4016957B2 (en) * | 2004-03-05 | 2007-12-05 | セイコーエプソン株式会社 | Image forming apparatus and image forming method |
US7209672B2 (en) * | 2004-03-05 | 2007-04-24 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and an image forming method |
JP5335543B2 (en) * | 2008-06-20 | 2013-11-06 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP5366481B2 (en) * | 2008-08-28 | 2013-12-11 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP5523015B2 (en) * | 2008-08-28 | 2014-06-18 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP5637680B2 (en) * | 2009-03-26 | 2014-12-10 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP6381241B2 (en) | 2014-03-14 | 2018-08-29 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
CN109357459B (en) * | 2018-11-30 | 2020-12-15 | 安徽省华腾农业科技有限公司经开区分公司 | Self-adaptive compression refrigerator |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57165866A (en) * | 1981-04-07 | 1982-10-13 | Toshiba Corp | Developing device |
JP2759449B2 (en) | 1986-04-24 | 1998-05-28 | 株式会社リコー | Toner replenishing device in rotary multicolor developing device |
GB2194179B (en) * | 1986-04-24 | 1990-03-14 | Ricoh Kk | Rotary multicolor developing apparatus |
US5294967A (en) * | 1989-02-28 | 1994-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with a plurity of adjustable developing units |
US5640654A (en) * | 1994-10-19 | 1997-06-17 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Color image forming apparatus having rotary developing device |
JP3413314B2 (en) * | 1994-10-21 | 2003-06-03 | 株式会社リコー | Image forming device |
JPH09114179A (en) * | 1995-10-16 | 1997-05-02 | Ricoh Co Ltd | Color image forming apparatus |
KR100297977B1 (en) * | 1996-04-23 | 2001-10-26 | 모리시타 요이찌 | Color Electrophotographic Device |
JP3347581B2 (en) * | 1996-05-17 | 2002-11-20 | キヤノン株式会社 | Developing device |
JP2938813B2 (en) * | 1996-08-06 | 1999-08-25 | 株式会社リコー | Color electrophotographic equipment |
JP3552429B2 (en) * | 1996-11-20 | 2004-08-11 | 富士ゼロックス株式会社 | Rotary development unit |
KR100238037B1 (en) * | 1997-06-16 | 2000-01-15 | 윤종용 | A developer of multicolor image forming apparatus and a control onethod of the developer |
US6108510A (en) * | 1997-06-20 | 2000-08-22 | Minolta Co., Ltd. | Tandem-type image forming apparatus having full-color print mode and single-color print mode |
JPH11167276A (en) | 1997-12-01 | 1999-06-22 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
JPH11188923A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Nec Corp | Method and device for printing by image dividing in color laser printer |
JP3890141B2 (en) * | 1998-04-28 | 2007-03-07 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP2002139885A (en) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
CN1236365C (en) * | 2001-12-28 | 2006-01-11 | 佳能株式会社 | Developing equipment and imaging equipment |
US6915094B2 (en) * | 2002-01-16 | 2005-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Composition for accessing a memory in image formation apparatus and method for accessing a memory in image formation apparatus |
-
2003
- 2003-02-14 JP JP2003036680A patent/JP4298316B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-02-11 US US10/775,082 patent/US7068966B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-16 CN CNB2004100042566A patent/CN100357835C/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-05 US US11/325,307 patent/US7158740B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016051097A (en) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040223787A1 (en) | 2004-11-11 |
CN100357835C (en) | 2007-12-26 |
US7068966B2 (en) | 2006-06-27 |
JP4298316B2 (en) | 2009-07-15 |
US20060120761A1 (en) | 2006-06-08 |
US7158740B2 (en) | 2007-01-02 |
CN1521574A (en) | 2004-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2507359B2 (en) | Image forming device | |
US7158740B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4366173B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5518125B2 (en) | Electrophotographic image forming apparatus | |
JP2006337605A (en) | Image forming apparatus | |
JP2014112266A (en) | Electrophotographic image forming apparatus | |
JP4289873B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4416468B2 (en) | Image forming apparatus | |
JPH0862960A (en) | Developing and image forming device | |
JP2014010340A (en) | Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2005173228A (en) | Image forming apparatus | |
JP2013228585A (en) | Image forming apparatus | |
JP2005077502A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4721421B2 (en) | Color image forming apparatus | |
JP2006098894A (en) | Image forming apparatus | |
JP3058204B2 (en) | Multicolor image forming device | |
JP2759284B2 (en) | Color image forming equipment | |
JP2002365858A (en) | Image forming device | |
JP2006098508A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006098964A (en) | Image forming apparatus | |
JPH0713768B2 (en) | Image forming method | |
JP2000029314A (en) | Image forming device | |
JP2004246148A (en) | Image forming apparatus | |
JP2003295571A (en) | Image forming apparatus | |
JP2004233559A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051021 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090302 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090407 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |